Ácidos carboxílicos e derivados

Fundamentos de Química Orgânica

Ácidos carboxílicos e derivados

• Grupos funcionais muito comuns encontradas em importantes moléculas naturais e sintéticas. Ex.:• Proteínas (amidas), gorduras (triacilgliceróis), Nylon (poliamida), PET

(poliéster), sabão (carboxilatos), entre muitas outras

• As reações de substituição no carbono acílico são também muito importantes para a produção dessas moléculas e de outras

Ácidos carboxílicos

• Nome do alcano + ácido + ”óico”• Muitos nomes comuns: ácido palmítico, ácido mirístico, ácido

caprílico, ácido valérico, etc.• Alto ponto de ebulição, os de cadeia pequena são solúveis em água• Carboxilatos (sais de ácido carboxílico) – estrutura e nomenclatura• Acidez dos ácido carboxílicos• Ácidos dicarboxílicos

Formação de sais de ácido carboxílico

Ácido dicarboxílicos

Derivados de ácidos carboxílicos

Ésteres

• Nomes derivados dos ácidos (-ato) e do álcool (-ila)• Compostos polares porém voláteis (componentes de aromatizantes)

Outros derivados

• Anidridos• Cloretos de acila• Amidas• Ligações de H

• Nitrilas

Síntese de derivados de ácidos carboxílicos

Síntese de ácidos carboxílicos

• Oxidação de alcenos (permanganato de potássio, ozônio)• Oxidação de aldeídos e álcoois primários (permanganato para

aldeídos e ácido crômico)• Hidrólise de nitrilas (aumentam a cadeia em 1 carbono: substituição e

posterior hidrólise)• Carbonatação de reagentes de Grignard

Substituição no carbono acílico

• O carbono acílico reage por um mecanismo de adição eliminação• A adição nucleofílica se dá pelo ataque de um nucleófilo ao carbono

acílico (deficiente de elétrons)• Forma-se um intermediário tetraédrico e se o grupo ligado

originalmente ao carbono acílico for um bom grupo de saída, ele é eliminado e forma-se um novo derivado de ácido carboxílico.

Requisitos para a substituição

• O grupo ligado ao carbono acílico tem que ser um bom grupo de saída (quanto melhor, mais reativo)• O grupo de saída será melhor quanto mais fraca for sua basicidade• Dessa forma pode-se colocar os derivados na seguinte ordem:Cloreto de acila > anidrido > éster > amida• Sendo assim, podemos sintetizar os derivados menos reativos a partir

dos mais reativos. Em geral é assim que se produz os derivados de ácido carboxílico.

Cloretos de acila

• Síntese• Uso de reagentes especiais como o SOCl2 ou cloretos de fósforo

• Por ser o derivado mais reativo, permite a obtenção de vários outros derivados como os anidridos, ésteres e amidas.

Síntese e reatividade de outros derivados• Anidridos

• A partir de cloretos de acila (Equação geral)• Anidridos cíclicos (succínico, ftálico)

• Ésteres• A partir do ácido e do álcool• A partir de anidridos e cloretos de acila• Hidrólise ácida ou básica• Dicloretos com dióis - Poliésteres

• Amidas• A partir de cloretos de acila, anidridos e ésteres• hidrólise

Outros derivados de ácidos carboxílicos• Lactonas e lactamas• polimerização

• Poliésteres e poliamidas

Nylon-6,6